DE643303C

DE643303C - Process for regulating the juice level in evaporators during sugar production

Info

Publication number: DE643303C
Application number: DES119277D
Authority: DE
Inventors: Gustav Blumberg; Dipl-Ing Heinrich Schewe
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1935-08-03
Filing date: 1935-08-03
Publication date: 1937-04-05

Description

Verfahren zur Einreglung des Saftstandes in Verdampfern bei der Zuckerherstellung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erleichterung der Betriebsführung bei der Zuckerherstellung. Bei der Zuckerherstellung werden ein oder mehrere Verdampfer zur Eindickung des Saftes verwendet, und es ist aus betriebstechnischen Gründen wichtig, den Saftstand in bestimmten Grenzen zu halten. Man hat deshalb bereits vorgeschlagen, den Saftstand mit Schwimmern zu überwachen. Die Betriebssicherheit der bekannten Einrichtung wird dadurch beeinträchtigt, daß die Zähigkeit des Saftes wechselt und durch die zur Übertragung des .Saftstandes nach außen dienenden Hilfsmittel leicht Schwierigkeiten auftreten. Man kann .die vorhandenen Schwierigkeiten vermeiden,.ivenn man dafür sorgt, daß dieZonedeshöchstenundniedrigstenzulässigen Saftstandes im Bereich von Strahlen liegt, die auf strahlungsempfindliche Zellen, insbesondere lichtempfindliche Zellen, einwirken, die übereinander an einem mit dem Verdampfer verbundenen Schauglas angebracht sind und von welchen die eine auf einen auf die Veränderung des Saftstandes einwirkenden Motor in dem einen, die andere im umgekehrten Sinne einwirkt, sobald der Saftstand außerhalb des von den Strahlen eingeschlossenen Bereiches liegt. Innerhalb des Bereiches zwischen den beiden Strahlen findet eine Regelung nicht statt. Das ist wesentlich, weil sonst durch dauerndes Regulieren der Betrieb beunruhigt wird. Die Größe des Bereiches zwischen den beiden Strahlengängen wird zweckmäßig einstellbar gemacht, um die Regelgenauigkeit den jeweiligen Erfordernissen des Betriebes anpassen zu können. Zum Anzeigen und selbsttätigen Regeln von auf Wärmezufuhr beruhenden Zustandsänderungen von Flüssigkeiten sind bereits Einrichtungen bekannt, bei welchen die Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkeiten mit Hilfe einer lichtelektrischen Zelle in einen elektrischen Strom umgewandelt wird. Dieser Strom wirkt auf ein Anzeigegerät, das mit einem Spiegel ausgerüstet ist, durch welchen ein Lichtstrahl mehr oder weniger auf eine zweite lichtelektrische Zelle geworfen wird. Hier handelt es sich also nicht um die Überwachung eines Flüssigkeitsstandes. Außerdem wird ein dauerndes Hinundherregeln stattfinden, weil das Gerät keine Zone besitzt, in welcher ein Regelvorgang weder nach der einen noch der anderen Seite ausgelöst wird. Meist ist eine größere Anzahl von Verdampfern, z. B. vier, in Reihe geschaltet. Oft genügt es dabei, an dem Verdampfer, dessen Saftstand infolge unregelmäßiger Brüdenabnahme den größten Schwankungen unterworfen ist, eine Überwachungseinrichtung anzubringen. Man kann aber auch den ersten. oder weitere Verdampfer mit derartigen Reguliereinrichtungen ausrüsten. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in Abb. i dargestellt.Process for regulating the juice level in evaporators during sugar production The invention relates to a method for facilitating the management of the Sugar production. One or more evaporators are used in the production of sugar used to thicken the juice and it is for operational reasons important to keep the juice level within certain limits. So you already have suggested monitoring the juice level with floats. The operational safety the known device is affected by the fact that the viscosity of the juice changes and through the aids used to transfer the juice level to the outside Difficulties arise easily. One can avoid the existing difficulties, if it is ensured that the zone has the highest and lowest permissible juice level in the area of rays that hit radiation-sensitive cells, especially light-sensitive cells Cells, acting on top of each other on a sight glass connected to the evaporator are attached and of which one on one to the change in the juice level acting motor in one, the other acts in the opposite sense as soon as the juice level is outside the area enclosed by the rays. Within There is no regulation of the area between the two beams. That is essential, because otherwise the operation will be disturbed by constant regulation. The size of the area between the two beam paths is expediently adjustable made in order to adapt the control accuracy to the respective requirements of the company to be able to. For displaying and automatically regulating heat supply based Changes in the state of liquids are already known devices in which the light permeability of the liquids with the help of a photoelectric cell is converted into an electric current. This current acts on a display device, which is equipped with a mirror through which a beam of light more or less is thrown onto a second photoelectric cell. So here it is not about monitoring a liquid level. In addition, it will be a permanent Back and forth control take place because the device has no zone in which a control process is triggered neither to one side nor the other. Usually a bigger one Number of evaporators, e.g. B. four, connected in series. Often it is enough to do this the evaporator, the juice level of which is the highest due to irregular vapor consumption Is subject to fluctuations to install a monitoring device. One can but also the first. or further evaporators with such regulating devices equip. An embodiment the invention is schematic shown in fig.

Mit i ist der Verdampfer bezeichnet, denn durch die Rohrleitung 2 der Saft zugeführt wird. 3 ist ein Regelventil, das durch den Motor 4 gesteuert «-erden kann. Die Steuereinrichtung für den -Motor ist reit j bezeichnet. Uin die Beschädigung des Ventiles und des Motors zu vermeiden, ist das Ventil mit einem Endschalter 6 ausgerüstet. Mit ; ist der Eintritt des Heizmittels (Dampf) für den Verdampfer bezeichnet. 8 ist ein Schauglas. c) und io sind Lichtquellen, deren Strahlen gegeit die lichtelektrischen Zellen 11 und 1= gerichtet sind und die Lichtzellen treffen, sofern das Schauglas nicht mit Saft gefüllt ist. Die lichtempfindlichen "Zellen wirken in bekannter Weise auf Verstärker 13, i.I, die in üblicher Weise Hilfsrelais steuern, die auf ciie eigentliche Steuereinrichtung 15 einwirken. Die Kontakte der Hilfsrelais 13, 1d. sind so angeordnet, daß sie geöffnet sind, wenn die Zelle i i belichtet, die Zelle 12 dagegen unbelichtet ist. Steigt der Saftstand über den durch den Strahlengang zwischen q und ii bestimmten Wert, so schließt das der Zelle 1 i zugeordnete Relais seinen K=ontakt und setzt dadurch den Verstellmotor .I derart in Gang, daß sich das Regelventil allmählich schließt. Sinkt dagegen der Safttand unter den durch den Strahlengang zwischen io und 1: gegebenen Wert, so wird der Verstellmotor q in umgekehrter Richtung in Gang gesetzt. Solange der Saftstand in der zwischen den Strahlengängen bestimmten Zone liegt, findet keine Regelung statt. Es empfiehlt sich, die Dauer des durch Belichten oder Verdunkeln einer der Zellen 13 oder 14 ausgelösten Regeliteptilses durch ein Zeitwerk zu begrenzen und auch den Zeitabstand zwischen der Aufeinanderfolge zweier Regelimpulse durch ein Zeitwert. festzulegen, weil der Saftstand der Veränderung des 1'entiles 3 nicht sofort folgt und eine gewisse Zeit vergeht, bis sich der Regelimpuls auswirkt. -Man könnte auch in der Regeltechnik bekannte Rückführungsmaßnahmen anwenden, etwa in der Weise, daß man nach der Auslösung des Regelimpulses (lie Überwachungseinrichtung, z. B. C). 11, derart verschiebt, (laß der Regelinnpuls aufhört und daß man diese Einrichtung erst allmählich wieder in ihre normale Lage zurückführt.The evaporator is denoted by i, because the pipe 2 the juice is supplied. 3 is a regulating valve controlled by the engine 4 «-Can earth. The control device for the engine is designated as j. Uin the To avoid damaging the valve and the motor, the valve is equipped with a Limit switch 6 equipped. With ; is the inlet of the heating medium (steam) for the Called evaporator. 8 is a sight glass. c) and io are light sources whose rays Gegeit the photoelectric cells 11 and 1 = are directed and the light cells if the sight glass is not filled with juice. The photosensitive "Cells act in a known way on enhancer 13, i.I, which in the usual way Control auxiliary relays that act on the actual control device 15. the Contacts of the auxiliary relays 13, 1d. are arranged to be open when cell i i is exposed, while cell 12 is unexposed. If the juice level rises via the value determined by the beam path between q and ii, this concludes the relay assigned to cell 1 i has its contact and thereby sets the adjusting motor .I in motion in such a way that the control valve gradually closes. If, on the other hand, the The juice level is below the value given by the beam path between io and 1: see above the adjusting motor q is started in the opposite direction. As long as the juice level There is no regulation in the zone defined between the beam paths instead of. It is best to reduce the duration of the by exposing or darkening any of the Cells 13 or 14 triggered Regeliteptilses by a timer and limit also the time interval between the succession of two control pulses by a Value. to be determined because the juice level of the change in 1'entiles 3 does not follows immediately and a certain time passes before the control pulse takes effect. -Man could also apply feedback measures known in control technology, for example in the way that after the triggering of the control pulse (lie monitoring device, z. B. C). 11, shifted in such a way, (let the control pulse stop and that this Device is only gradually returning to its normal position.

Da die Lichtabsorption des Saftes nicht allzu groll ist, wird gemäß der Erfindung die Lichtbrechung herangezogen, um die wechselnde Belichtung der lichtempfindlichen Zellen in Abhängigkeit vorn Saftzustand herbeizuführen. Man kann die Lichtquelle und die lichtempfindliche Zelle so anordnen, daß bei leerere Standglas die Zelle belichtet wir(-. Diese Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Bei gefülltem Standglas wird dann ein großer Teil des Lichtes an der Zelle vorbeigeleitet, wie aus Ahh. 3 zu erkennen ist. Um den Beleuchturigstuttcrscliied der Zelle mög-7,ichst groß zu machen. ist es zweckmäßig, die nietelektrische Zelle gegenüber den Lichtabzublenden, die beim gefüllten Standglas die Zelle treffen. Eine solche Bleiale ist in Abb. 2 und 3 mit 15 bezeichnet.Since the light absorption of the juice is not too resentful, according to the invention used the refraction of light to change the exposure of the photosensitive To bring about cells depending on the state of the juice. One can use the light source and arrange the light-sensitive cell so that the cell is empty when the stand glass is empty exposed we (-. This arrangement is shown in Fig. 2. With a filled stand glass a large part of the light is then conducted past the cell, as if from Ahh. 3 can be seen. To make the lighting of the cell possible, it is large close. it is advisable to mask off the rivet electrical cell from the light, which hit the cell when the stand glass is full. Such a lead is shown in Fig. 2 and 3 denoted by 15.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß die Lichtzelle belichtet wird, sofern das Standglas finit Flüssigkeit gefüllt ist. Zu diesem Zweck wird eine schlitzförmige Blende derart angeordnet, daß die Brennlinie, die sich NJ gefülltem Standglas ergibt, in der C)ffnuug der Blende liegt. Man erreicht auf diese `eise, dali nur bei gefülltem Standglas durch die Blende eine verh:iltnisniüßig große Lichtmenge in die lichtempfindliche Zelle eintreten kann, während bei nichtgefülltem Standglas nur eine geringe Lichtmenge durch die Blendenöffntftg eintreten kann und der iibrige Teil zurückgehalten wird. Die Anordnung einer schlitzförmigen Blende zeigen schematisch die Abh..1 und j. Die schlitzförmige Blende ist mit 2o bezeichnet. Abb..I zeigt den Strahlengang bei ungefiilltein Standglas. Sie läßt erkennen, claß nur ein geringer Bruchteil des durch (las Standglas gehenden Lichtes auf die Zelle treuen kann. Bei gefüllte=n Standglas dagegen werden die durch das Standglas führenden Lichtstrahlen in der Brennlinie vereinigt (Abb. 3). Das hat zur Folge, daß erst die gesamte Lichtmenge durch die ()ffnung der Blende 20 in das Zellengehäuse eintreten und die Zelle treffen kann.The arrangement can also be made in such a way that the light cell is exposed if the stand glass is filled with finite liquid. For this purpose, a slit-shaped aperture is arranged such that the focal line, resulting NJ filled level glass, ffnuug in C) of the diaphragm lies. In this way, the result is that a relatively large amount of light can enter the light-sensitive cell through the aperture only when the stand glass is full, while only a small amount of light can enter through the aperture when the stand glass is not filled and the remaining part is held back. The arrangement of a slot-shaped diaphragm is shown schematically in dependencies 1 and j. The slot-shaped diaphragm is denoted by 2o. Fig..I shows the beam path with unfilled stand glass. It shows that only a small fraction of the light passing through the stand glass can be faithful to the cell. When the stand glass is filled, however, the light rays passing through the stand glass are combined in the focal line (Fig. 3). that only the entire amount of light can enter the cell housing through the opening of the aperture 20 and hit the cell.

Bei stark brechenden Flüssigkeiten kann es vorkommen, daß die Brennlinie innerhalb des Standglases liegt, so daß eine Einrichtung, wie sie in Abb.4 und 3 dargestellt ist, nicht ohne weiteres benutzt «-erden kann. Man kann in diesem Falle die Brennlinie nach außen legen, indem man entweder durch eine zwischen der Lichtquelle und dein Standglas liegende Optik dein Standglas divergierende Strahlen zuführt oder dem Standglas eine elliptische bzw. linsenförmige Form gibt, Bei der Einrichtung nach Abb. 2 kann die Brennlinie innerhalb des Standglases liegen; denn es kommt hier nur darauf an, die das Standglas in der Mitte durchsetzenden Lichtstrahlen durch eine Blende von der lichtempfindlichen Zelle fernzuhalten. Diese Blende kann durch einen Farbanstrich am Standglas selbst hergestellt sein. Den gesamten Aufbau der Überwachungseinrichtung zeigt Abb. 6.With strongly refractive liquids it can happen that the focal line lies within the stand glass, so that a device as shown in Fig. 4 and 3 is shown, cannot be used without further ado. One can in this case Place the focal line outwards by either going through one between the light source and your stand-glass optics supply your stand-glass with diverging rays or gives the stand glass an elliptical or lenticular shape, when setting up According to Fig. 2, the focal line can lie within the stand glass; because it comes here only on the light rays penetrating the stand glass in the middle keep away from the light-sensitive cell with a screen. This aperture can be made by painting the stand glass itself. The entire structure of the monitoring device is shown in Fig. 6.

Mit 8 ist das Schauglas bezeichnet, (las mit den Ventilen 16, 17, 18 und ig in Verbindung steht. Diese Ventile sind notwendig, um das Schauglas gegenüber dem Verdampfer abzusperren und eine geeignete Flüssigkeit zwecks Reinigung hindurchzuleiten. Die beiden Überwachungseinrichtungen, welche die Lichtquellen 9, io und die Lichtzellen 12 und 13 enthalten, sind um 9o° gegeneinander versetzt und in geeigneter Weise aufgehängt. Sie können auch in Richtung des Standglases verschiebbar sein.The sight glass is designated with 8, (read with the valves 16, 17, 18 and ig. These valves are necessary for that Sight glass shut off from the evaporator and a suitable liquid for cleaning pass through. The two monitoring devices that control the light sources 9, io and the light cells 12 and 13 are offset from one another by 90 ° and hung in a suitable manner. You can also move towards the stand glass be movable.

Der Übersichtlichkeit halber sind in der Abb. i die weiteren Hilfsvorrichtungen weggelassen, die zur Regeleinrichtung gehören. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es sich empfiehlt, einen besonderen von Hand betätigten Schalter vorzusehen, um das Ventil 4 willkürlich einzustellen. Auch müssen Schalter vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Regelung außer Betrieb gesetzt werden kann, wenn z. B. das Standglas gereinigt wird. Auch kann man Alarmvorrichtungen anbringen, welche das Überwachungspersonal aufmerksam machen, sofern ein Regelimpuls länger als eine bestimmte Zeit dauert; denn hieraus kann man schließen, daß irgendeine Störung entweder an der Regelapparatur oder an der Saftzufuhr vorliegt.For the sake of clarity, the other auxiliary devices are shown in Fig. I omitted, which belong to the control device. In this context, pay attention advised that it is advisable to use a special manually operated switch to set the valve 4 arbitrarily. Switches must also be provided be, with the help of which the scheme can be put out of operation if, for. B. the stand glass is cleaned. You can also attach alarm devices, which alert the monitoring staff if a control pulse is longer than one lasts certain time; for from this one can conclude that some disturbance is either on the control equipment or on the juice supply.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure for automatic adjustment of the juice level in evaporators in sugar production, characterized in that the zone des The highest and lowest levels of juice are in the range of rays that are sensitive to radiation Cells (light-sensitive cells) act on top of each other on one with the vaporizer connected sight glass are attached and of which the one on one on the Change of the juice level acting motor in one, the other in the opposite Senses takes effect as soon as the sap level is outside that enclosed by the rays Area.

2. The method according to claim i, characterized in that by Refraction caused the exposure difference of the radiation-sensitive cells will.

3. The method according to claim 2, characterized in that when the sight glass is filled the rays are guided past the radiation-sensitive cells. d .. Method according to claim 3, characterized in that in the case of sight glasses with lens-like Effect of the radiation-sensitive cells against the sight glass in the middle Partly penetrating rays are dimmed. j. Method according to claim 2, characterized characterized in that when using a sight glass with a lens-like effect radiation-sensitive cell is covered by a diaphragm, the opening of which is in the Focal line of the sight glass lies.